Date of Award

11-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Chemistry

First Advisor

Professor Yaser E. Greish

Second Advisor

Professor Amr Amin

Third Advisor

Soleiman Hisaindee

Abstract

Liver cancer is still one of the leading causes of cancer-related deaths worldwide. This is due to many reasons including lack of effective drugs, late diagnosis of this type of cancer due to the overlapping of symptoms with many other liver diseases, and lack of effective screening tests. Targeted drug delivery systems offer many promising advantages compared to conventional chemotherapy. Targeted delivery will mitigate the bad side effects of chemotherapy such as drug resistance, low therapeutic value since the drug mostly will be administered through an IV affecting healthy and cancer cells alike, and that leads us to an important point that is patient wellbeing and a promise to a kinder treatment with milder side effects. Iron oxide nanoparticles (MNP) are one of the most researched materials in nanoscience. This is due to its unique chemical and physical characteristics including low toxicity, good biodegradability, good colloidal stability, high surface area, and relatively easy, rapid, and inexpensive production. Within a certain size MNP only show a magnetic behavior in the presence of an external magnetic field. To maintain the nanosized structure of MNP a polymeric coat is necessary to keep the nanoparticles dispersed in solution. The polymer functional groups will also serve as a carrier of drug molecules on its surface. Crocetin is an extract of Saffron a well-known spice in the region. Crocetin showed promising anticancer effects in many studies. This work will focus on the design of a drug delivery system constituted of MNPs. Two types of polymeric coatings were tested including chitosan (CS) and polyethylene glycol (PEG) both polymers known for their use in the medical field. Crocetin was added to both PEGMNPs and CS-MNPs. Both systems were assessed for their physical and chemical properties and their kinetic release of the drug and finally their effect on the HepG2 liver cancer cell line.

Arabic Abstract

لا يزال سرطان الكبد أحد الأسباب الرئيسية للوفيات المرتبطة بالسرطان ف ي جميع أنحاء العالم. ويرجع ذلك إلى العديد من الأسباب منها نقص الأدوية الفعالة، والتشخيص المتأخر لهذا النوع من السرطان بسبب تداخل الأعراض مع العديد من أمراض الكبد الأخرى، ونقص اختبارات الفحص المبكر الفعالة. توفر أنظمة توصيل الأدوية المستهدفة العديد من المزايا الواعدة مقارنة بالعلاج الكيميائي التقليدي. سيخفف ذلك الآثار الجانبية السيئة للعلاج الكيميائي مثل مقاومة الأدوية، والقيمة العلاجية المنخفضة حيث يتم إعطاء الدواء في الغالب من خلال الوريد الذي يؤثرعلى الخلايا السليمة والسرطانية على حد السواء، وهذا يقودنا إلى نقطة مهمة وهي رفاهية المريض والوعد إلى علاج ألطف مع آثار جانبية أكثر اعتدالًا . جسيمات النانو لأكسيد الحديد هي واحدة من أكثر المواد التي يتم البحث عنها في علم النانو. ويرجع ذلك إلى خصائصه الكيميائية والفيزيائية الفريدة بما في ذلك السمية المنخفضة وقدرته الجيدة على التحلل البيولوجي، ومساحة السطح العالية، والإنتاج السهل نسبيًا والسريع وغير المكلف. ضمن حجم معين، تظهر جسيمات النانو لأكسيد الحديد سلوكًا مغناطيسيًا فقط في وجود مجال مغناطيسي خارجي. للحفاظ على الهيكل النانوي للجسيمات من الضروري وجود طبقة بوليمرية للحفاظ على تشتت جسيمات النانو في المحلول. ستعمل مجموعات البوليمر الوظيفية أيضاً كحامل لجزيئات الدواء على سطحه. كروستين هو مستخرج من الزعفران وهو من التوابل المعروفة في منطقتنا. أظهر تأثيرات واعدة مضادة للسرطان في العديد من الدراسات. في هذا العمل، قمنا بتصميم نظام توصيل الأدوية المكون من جسيمات النانو لأكسيد الحديد. اختبرنا نوعين من الطلاءات البوليمرية بما في ذلك الكيتوزان والبولي إيثيلين جلايكول كلاهما من البوليمرات المعروفة للاستخدام في المجال الطبي. تمت إضافة الكروسيتين على سطح كل من البوليمرات ثم تم تقييم كلا النظامين لخصائصهما الفيزيائية والكيميائية وإطلاقهما الحركي للدواء وأخيرًا تأثيرهما على خلايا سرطان الكبد .

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS